本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，特別涉及一種基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市道路擁堵的現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。交叉路口是城市道路的瓶頸，交叉路口的車輛通行效率直接影響著整個(gè)城市道路的通行效率。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)70年代，就開發(fā)了有代表性的scoot、scats等自適應(yīng)控制系統(tǒng)，在減少停車次數(shù)，提高路口通行效率方面取得了一定效果。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中，在公開號(hào)為cn1441369a，發(fā)明名稱為《交通控制法及設(shè)施》的發(fā)明專利申請(qǐng)中，按照預(yù)設(shè)或自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化和智能的程序步驟，將車流排列成有序整列，實(shí)現(xiàn)多車道無(wú)交叉或者少交叉的車流連續(xù)或非連續(xù)排陣通行的方法(簡(jiǎn)稱排陣式通行)，可以極大化的提高路口的通行效率。
在按照預(yù)設(shè)的方案設(shè)定車道方向?qū)傩约靶盘?hào)燈配時(shí)周期的情況下，無(wú)論是普通路口方案還是排陣式通行方案，都可能存在某些車道飽和，某些車道空閑，某些相位周期飽和，某些相位周期空閑的情況。左轉(zhuǎn)直行車道數(shù)目的分配以及不同方向的信號(hào)燈配時(shí)比例，通常是根據(jù)各個(gè)路口的歷史統(tǒng)計(jì)車流數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因?yàn)檐嚵鞯姆较蚝蛿?shù)目在規(guī)律性的基礎(chǔ)上又有其隨機(jī)性，即使設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了不同時(shí)段的車流方向比例特點(diǎn)，也很難做到一直平衡。根據(jù)不同方向車道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度來(lái)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化車道方向?qū)傩院托盘?hào)燈配時(shí)周期才是更為科學(xué)合理的方案。
公開號(hào)為cn103985264a，發(fā)明名稱為《一種能減少路口排隊(duì)長(zhǎng)度的路口控制系統(tǒng)及方法》的發(fā)明專利申請(qǐng)中，通過視頻跟蹤單元對(duì)排隊(duì)車輛的連續(xù)跟蹤，獲得當(dāng)前排隊(duì)的車輛需要經(jīng)過幾個(gè)綠燈周期才能通過路口，根據(jù)當(dāng)前排隊(duì)車輛通過路口所需要的綠燈周期數(shù)，定量的判斷當(dāng)前時(shí)段通行狀況是屬于高峰時(shí)段、平峰時(shí)段還是低峰時(shí)段，進(jìn)而調(diào)整信號(hào)燈控制策略。其雖然也是使用實(shí)時(shí)檢測(cè)的方法，但只是調(diào)整整個(gè)信號(hào)燈周期的時(shí)長(zhǎng)，而沒有根據(jù)不同方向車道的排隊(duì)或空閑狀態(tài)進(jìn)行配時(shí)方案的優(yōu)化調(diào)整。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能通過可變車道和可變信號(hào)燈相位周期提高路口通行效率的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法及裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法，應(yīng)用于路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)，所述路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)包括依次連接的視頻檢測(cè)設(shè)備、分析單元和控制單元，所述方法包括如下步驟：
a)采用所述視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；
b)使用所述分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度；
c)使用所述分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例；
d)所述控制單元根據(jù)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)。
在本發(fā)明所述的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法中，所述車道屬性包括東行、西行、南行、北行與左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的組合。
在本發(fā)明所述的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法中，當(dāng)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例大于第一設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為所述平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者所述控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)所述設(shè)定時(shí)間值。
在本發(fā)明所述的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法中，當(dāng)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例小于第二設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為所述平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者所述控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)所述設(shè)定時(shí)間值。
在本發(fā)明所述的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法中，所述第一設(shè)定值為2，所述第二設(shè)定值為0.5，所述設(shè)定時(shí)間值為5秒。
本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法的裝置，應(yīng)用于路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)，所述路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)包括依次連接的視頻檢測(cè)設(shè)備、分析單元和控制單元，所述裝置包括：
排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)模塊：用于采用所述視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；
平均排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模塊：用于使用所述分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度；
比例計(jì)算模塊：用于使用所述分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例；
控制調(diào)整模塊：用于使所述控制單元根據(jù)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述車道屬性包括東行、西行、南行、北行與左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的組合。
在本發(fā)明所述的裝置中，當(dāng)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例大于第一設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為所述平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者所述控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)所述設(shè)定時(shí)間值。
在本發(fā)明所述的裝置中，當(dāng)所述不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例小于第二設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為所述平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者所述控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)所述設(shè)定時(shí)間值。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述第一設(shè)定值為2，所述第二設(shè)定值為0.5，所述設(shè)定時(shí)間值為5秒。
實(shí)施本發(fā)明的基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法及裝置，具有以下有益效果：由于采用視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；使用分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度；使用分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例；控制單元根據(jù)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)，因此其能通過可變車道和可變信號(hào)燈相位周期提高路口通行效率。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法及裝置一個(gè)實(shí)施例中方法的流程圖；
圖3為在路口設(shè)置可變車道的示意圖；
圖4為在路口使用排陣式交通控制法的控制流程和信號(hào)燈相位演示圖；
圖5為所述實(shí)施例中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法及裝置實(shí)施例中，該基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法應(yīng)用于路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)，圖1是路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，該路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)包括依次連接的視頻檢測(cè)設(shè)備、分析單元和控制單元。
圖2為本發(fā)明基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法的流程圖，圖2中，該基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法包括如下步驟：
步驟s01采用視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度：本步驟中，采用懸掛式安裝的視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度。
步驟s02使用分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度：本步驟中，使用分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度，車道屬性包括東行、西行、南行、北行與左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的組合，即車道屬性包括東行左轉(zhuǎn)、東行直行、東行右轉(zhuǎn)、西行左轉(zhuǎn)、西行直行、西行右轉(zhuǎn)、南行左轉(zhuǎn)、南行直行、南行右轉(zhuǎn)、北行左轉(zhuǎn)、北行直行和北行右轉(zhuǎn)等。本實(shí)施例中，設(shè)定時(shí)間可以是10分鐘，當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，設(shè)定時(shí)間的大小也可以根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
步驟s03使用分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例：本步驟中，使用分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，例如東行左轉(zhuǎn)車道和東行直行車道的排隊(duì)長(zhǎng)度比例r，假設(shè)東行左轉(zhuǎn)車道的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為l，東行直行車道的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為s，則r＝l/s。
步驟s04控制單元根據(jù)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)：本步驟中，控制單元根據(jù)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)。例如：若r>2，則可以將一條直行車道設(shè)置為左轉(zhuǎn)車道，或者增加左轉(zhuǎn)綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)減少直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)；若r<0.5，則可以將一條左轉(zhuǎn)車道設(shè)置為直行車道，或者減少左轉(zhuǎn)綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)增加直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明的方法通過利用不飽和車道的相位周期時(shí)長(zhǎng)和位置空間來(lái)疏通過飽和車道的車流量，在不增加額外道路設(shè)施的情況下，最大化的利用現(xiàn)有道路，提高通行效率，增加通行能力。因此其能通過可變車道和可變信號(hào)燈相位周期提高路口通行效率。
本實(shí)施例的方法中，當(dāng)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例大于第一設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間值。
本實(shí)施例的方法中，當(dāng)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例小于第二設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間值。值得一提的是，本實(shí)施例中，第一設(shè)定值為2，第二設(shè)定值為0.5，設(shè)定時(shí)間值為5秒，當(dāng)然，在本實(shí)施例的另外一些情況下，第一設(shè)定值、第二設(shè)定值和設(shè)定時(shí)間值的大小都可以根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
將本發(fā)明的方法應(yīng)用于4種情況下，下面分別對(duì)這4種情況進(jìn)行說(shuō)明。
第1種情況，將本發(fā)明的方法用于一個(gè)具有一條可變車道的路口，如圖3所示，這是一個(gè)五車道路口，包括一個(gè)右轉(zhuǎn)車道、兩個(gè)直行車道、一個(gè)左轉(zhuǎn)車道和一個(gè)可變車道。假設(shè)將可變車道的初始狀態(tài)設(shè)置為左轉(zhuǎn)車道，路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)首先使用視頻設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；然后分析單元計(jì)算兩條直行車道在一段時(shí)間之內(nèi)(假定為10分鐘)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為s，兩條左轉(zhuǎn)車道(包括可變車道)在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為l，當(dāng)左轉(zhuǎn)車道和直行車道的排隊(duì)長(zhǎng)度比例r＝l/s<0.5時(shí)，控制單元發(fā)出指令，改變可變車道的指示標(biāo)志，將可變車道的狀態(tài)改為直行車道；此后，分析單元計(jì)算三條直行車道(包括可變車道)在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為s，一條左轉(zhuǎn)車道在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為l，當(dāng)左轉(zhuǎn)車道和直行車道的排隊(duì)長(zhǎng)度比例r＝l/s>2時(shí)，控制單元發(fā)出指令，改變可變車道的指示標(biāo)志，將可變車道的狀態(tài)改為左轉(zhuǎn)車道；此后重復(fù)上述操作。
第2種情況，將本發(fā)明的方法用于一個(gè)固定車道方向?qū)傩?、兩直行車道和兩左轉(zhuǎn)車道的路口，該路口直行綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈的相位分開，假設(shè)初始狀態(tài)下直行30秒，左轉(zhuǎn)20秒。路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)首先使用視頻設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；然后分析單元計(jì)算兩條直行車道在一段時(shí)間之內(nèi)(假定為10分鐘)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為s，兩條左轉(zhuǎn)車道在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為l，當(dāng)左轉(zhuǎn)車道和直行車道的排隊(duì)長(zhǎng)度比例r＝l/s<0.5時(shí)，控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將左轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)縮短5秒，同時(shí)將直行周期延長(zhǎng)5秒；當(dāng)左轉(zhuǎn)車道和直行車道的排隊(duì)長(zhǎng)度比例r>2時(shí)，控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將直行時(shí)長(zhǎng)縮短5秒，同時(shí)將左轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)5秒；此后重復(fù)上述操作。
在上述兩種應(yīng)用情況中，路口的東西南北各個(gè)朝向的車流分開控制，彼此并無(wú)影響。第3種情況，將本發(fā)明的方法用于一個(gè)固定車道方向?qū)傩?，有東西南北四個(gè)朝向的十字路口，該路口右轉(zhuǎn)有右轉(zhuǎn)專用車道，直行綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈的相位同時(shí)，一個(gè)完整的信號(hào)燈周期是東行左轉(zhuǎn)直行綠燈30秒，西行左轉(zhuǎn)直行綠燈30秒，南行左轉(zhuǎn)直行綠燈30秒，北行左轉(zhuǎn)直行綠燈30秒。路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)首先使用視頻設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；然后分析單元計(jì)算東行所有車道在一段時(shí)間之內(nèi)(假定為10分鐘)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為e，西行所有車道在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為w，南行所有車道在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為s，北行所有車道在一段時(shí)間之內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度為n。假設(shè)在所有方向的平均排隊(duì)長(zhǎng)度中最長(zhǎng)的為東行方向，最短的為北行方向，分析單元計(jì)算車道排隊(duì)長(zhǎng)度比例r＝e/n，當(dāng)r>2時(shí)，控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將北行左轉(zhuǎn)直行綠燈時(shí)長(zhǎng)縮短5秒，同時(shí)將東行左轉(zhuǎn)直行綠燈時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)5秒；此后重復(fù)上述操作。
第4種情況，將本發(fā)明的方法應(yīng)用于公開號(hào)為cn103985264a，發(fā)明名稱為《一種能減少路口排隊(duì)長(zhǎng)度的路口控制系統(tǒng)及方法》的發(fā)明專利申請(qǐng)中。排陣式路口本質(zhì)上是一個(gè)二級(jí)可變車道路口，車流在第一級(jí)的待排區(qū)等待交通燈指示進(jìn)入排陣區(qū)，在排陣區(qū)根據(jù)圖4所示的信號(hào)機(jī)相位安排通過路口。由于相同轉(zhuǎn)向的車流被安排在一起排陣，能大大提高路口的通行效率。第3種情況中的普通路口信號(hào)機(jī)相位策略中，每條車道只在整個(gè)路口信號(hào)燈的相位周期的四分之一時(shí)間是通行的，而圖4中(a)和圖4中(b)中的相位安排使得每條車道在整個(gè)路口信號(hào)燈相位周期的二分之一時(shí)間是通行的，圖4中(c)和圖4中(d)中的相位安排使得每條車道在整個(gè)路口信號(hào)燈相位周期的四分之三時(shí)間是通行的。
遵循第1種情況至第3種情況中的原則，很容易將本發(fā)明的方法應(yīng)用到排陣式路口中。例如當(dāng)南北向直行車輛排隊(duì)長(zhǎng)度明顯長(zhǎng)于東西向直行車輛排隊(duì)長(zhǎng)度時(shí)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將東西向直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)縮短，同時(shí)將南北向直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)；再例如當(dāng)南向左轉(zhuǎn)排隊(duì)長(zhǎng)度明顯長(zhǎng)于南向直行排隊(duì)長(zhǎng)度，而北向直行排隊(duì)長(zhǎng)度和北向左轉(zhuǎn)排隊(duì)長(zhǎng)度大致相等，不適合調(diào)整信號(hào)機(jī)相位時(shí)，可以增加南向左轉(zhuǎn)車道數(shù)目，將所有車道安排給左轉(zhuǎn)車流，右轉(zhuǎn)車流和直行車流一起排陣。
本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)上述基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的車道及信號(hào)燈周期的調(diào)整方法的裝置，該在裝置應(yīng)用于路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)，該路口車道及信號(hào)自動(dòng)感應(yīng)調(diào)控優(yōu)化系統(tǒng)包括依次連接的視頻檢測(cè)設(shè)備、分析單元和控制單元。圖5為本實(shí)施例中裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5中，該裝置包括排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)模塊1、平均排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模塊2、比例計(jì)算模塊3和控制調(diào)整模塊4；其中，排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)模塊1用于采用視頻檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)各個(gè)車道的瞬時(shí)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；平均排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模塊2用于使用分析單元分別計(jì)算不同車道屬性的各車道在設(shè)定時(shí)間內(nèi)的平均排隊(duì)長(zhǎng)度；車道屬性包括東行、西行、南行、北行與左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的組合，即車道屬性包括東行左轉(zhuǎn)、東行直行、東行右轉(zhuǎn)、西行左轉(zhuǎn)、西行直行、西行右轉(zhuǎn)、南行左轉(zhuǎn)、南行直行、南行右轉(zhuǎn)、北行左轉(zhuǎn)、北行直行和北行右轉(zhuǎn)等。本實(shí)施例中，設(shè)定時(shí)間可以是10分鐘，當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，設(shè)定時(shí)間的大小也可以根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。比例計(jì)算模塊3用于使用分析單元計(jì)算不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例；控制調(diào)整模塊4用于使控制單元根據(jù)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例，調(diào)整相應(yīng)的車道屬性或調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的周期時(shí)長(zhǎng)。例如：若r>2，則可以將一條直行車道設(shè)置為左轉(zhuǎn)車道，或者增加左轉(zhuǎn)綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)減少直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)；若r<0.5，則可以將一條左轉(zhuǎn)車道設(shè)置為直行車道，或者減少左轉(zhuǎn)綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)增加直行綠燈的相位周期時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明的方法通過利用不飽和車道的相位周期時(shí)長(zhǎng)和位置空間來(lái)疏通過飽和車道的車流量，在不增加額外道路設(shè)施的情況下，最大化的利用現(xiàn)有道路，提高通行效率，增加通行能力。因此其能通過可變車道和可變信號(hào)燈相位周期提高路口通行效率。
本實(shí)施例的裝置中，當(dāng)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例大于第一設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間值。
本實(shí)施例的裝置中，當(dāng)不同車道屬性的車道之間的平均排隊(duì)長(zhǎng)度的比例小于第二設(shè)定值時(shí)，將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的狀態(tài)設(shè)置為平均排隊(duì)較長(zhǎng)的車道，或者控制單元發(fā)出指令，改變信號(hào)燈的相位時(shí)長(zhǎng)，在不低于信號(hào)燈相位最短時(shí)長(zhǎng)的前提下將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較短的車道的時(shí)長(zhǎng)縮短設(shè)定時(shí)間值，同時(shí)將平均排隊(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的車道的時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間值。值得一提的是，本實(shí)施例中，第一設(shè)定值為2，第二設(shè)定值為0.5，設(shè)定時(shí)間值為5秒，當(dāng)然，在本實(shí)施例的另外一些情況下，第一設(shè)定值、第二設(shè)定值和設(shè)定時(shí)間值的大小都可以根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
總之，本發(fā)明通過可變車道和可變信號(hào)燈相位周期提高路口通行效率，解決現(xiàn)有技術(shù)中按照預(yù)設(shè)的方案設(shè)定車道方向?qū)傩约靶盘?hào)燈配時(shí)周期的情況下，出現(xiàn)某些車道及信號(hào)相位不飽和，而另一些車道及信號(hào)相位過飽和的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。